Hvad er en sukkerstangspumpe?
En sugestangspumpe er en type olieprospekteringspumpe, der ofte ses i felter i Texas i USA og andre områder, hvor der findes potentielle olieaflejringer dybt under jorden. Den er i stand til at pumpe olie fra en dybde på 10.000 fod (3.05 kilometer) eller mere, og ligner noget bevægelsen af en stor pendul, der er vendt på sin side. Der er mange andre navne på sugestangspumpen i olieprospekteringsindustrien, herunder pumpejakke, nikkende æsel og hestehovedpumpe, men de er alle designet ud fra de samme principper.
Hver komponent i en sugerstangspumpe har også et unikt navn, hvilket kan virke svært at forstå, medmindre nogen er bekendt med maskinen. De enkelte dele fungerer alle som sammenkoblede led i en mekanisk kædereaktion, der gradvist overfører cirkulær bevægelse til en generel op-og-ned-pumpebevægelse. Hele mekanismen fungerer på samme måde som et krumtapakselaggregat i en bil- eller toglokomotiv eller dæmpningsankeret på døre, der automatisk lukker i langsomt tempo for at lade nogen passere igennem.
Først snurrer en motor over jorden et nærliggende svinghjul via et bælte eller kæde, som i det væsentlige er et større hjul, der roterer langsommere, men har større drejningsmoment eller kraft pr. Rotation. Dette svinghjul har en næsten vandret arm fastgjort til den, kendt som en krumtarm, der bevæger sig op og ned i en 60 ° vinkel til horisonten. Veivarmen er fastgjort til en Pitman-arm, som er den længste bjælke i sugestangspumpemaskinen. Pitman-armen er næsten vandret, men vinkler lidt ned, hvor enden fastgøres til en vægt kendt som hestehovedet, en amboltformet modvægt, der tjener som en type pendulender. Alle disse komponenter bevæger sig sammen for at trække og skubbe på et Hanger-kabel, der er ophængt fra hestehovedet i en lodret skaft i jorden.
Hangar-kablet er fastgjort til en rækkefølgende række dele kendt som poleringsstang, fyldningsboks og stangstreng, der sammen fungerer som en slags stempel i det lodrette kammer. I denne lodrette kanal flytter de alle det, der er kendt som en Rejseventil og stempler, for at opretholde en konstant op-og-ned-trykændring i skaftet. En stående ventil længere nede på skaftet er fastgjort på plads og kanaliserer hele styrken i stempelvirkningen, så når mekanismen presses ned, øges olietrykket i jorden, og når det trækkes ud, suges denne olie op fra det underjordiske reservoir og ledes ud.
Sukkerstangspumpedesignet fjerner typisk ca. 5,3 gallons (20 liter) væske for hver pumpecyklus, hvilket svarer til en tønde olie eller 42 gallons (160 liter) for omtrent hver otte pumpecykler. En cyklus på en pumpejakke kan tage mindre end et minut, så udstyret kan pumpe omkring 7 til 20 tønder olie i timen, afhængigt af hvor hurtigt det er indstillet til at køre. Dette er meget langsomt med standarder som for offshore-boreplatforme, men pumpjacks er relativt billige og lette at installere og vedligeholde flere steder.
Denne type pumpeenhed er også kendt som en "tørst fugl", da den ligner en fugl, der kontinuerligt bobser hovedet op og ned, eller en "græshoppe-pumpe" på grund af det faktum, at dens overordnede struktur ligner en græshoppes, og dens unikke mekaniske bevægelse har mange industrielle applikationer. Suckerstangspumpen til olieprospektering er oprindeligt ikke særlig effektiv til at pumpe olie ud af jorden, da der har en tendens til at være meget fanget gas i nye aflejringer. Optimalt har sugestangspumpen en volumetrisk pumpeeffektivitet på 80% med olie i forhold til andre forbindelser som gas og vand.
Den hyppigste anvendelse til udformning af sugerstangspumpe til olieprospektering er på land, hvor det vides at sandsynligvis være en rig olieudskud. De pumper ikke et stort volumen olie pr. Slag, men er bygget på et sæt pålidelige mekaniske principper, der er blevet brugt i andre anvendelser helt tilbage til det 18. århundrede. Små håndbetjente versioner af sugestangspumpedesign findes stadig også i mange amerikanske parksystemer, hvor de kan bruges til mekanisk at pumpe vand fra et underjordisk reservoir eller akvifer.